保温棉气氛对传热的影响

保温棉中气相(气体)的主要作用是降低热导率，实质上就是因为气体的热导率比任何其他固体的热导率都低。通常隔热耐火材料是在大气环境下制造和使用的，存在于气孔中的气体主要也就是空气了。因此，在绝大多数的情况下，所谓气相在材料中所起的作用实际上也就是空气的绝热作用。但在有些情况下，材料是在真空、保护气氛或要求控制气氛的环境中使用的，如采用氢气、一氧化碳、二氧化碳、碳氢化合物及惰性气休等气氛，因而有必要了解气氛对材料的导热性能的影响。
气体的导热性与气体的组成和结构有关。一般来说，气体的分了量越小，它的组成和结构越简单，其热导率也就越大。某种气体的平均分子量大于或小子空气平均分子量，则其热导率相应小于或大于空气的热导率，成反比关系。某些气体的热导率，其中氢气的热导率最大，二氧化碳的热导率最小。材料在真空下的热导率最小，在氢气气氛中的热导率最大。当轻质绝热材料的组织结构在以气相为连续相的情况下，气相的热导率对绝热材料的热导率的影响较大。相反，在以固相连续而气相孤立存在的情况下，气相的热导率对绝热材料的热导率的影响较小。这表明，当绝热材料在气氛的热导率比空气的热导率大的场合下使用时，为避免气氛的不良影响和保持绝热内衬的绝热性能，最好选用封闭气孔结构型材料。反之，生产时，如能设法让封闭气孔内充满热导率较空气更小的气体，或选用封闭气孔内充满热导率较空气小的气体的轻质材料制造隔热耐火材料，则可望改善材料的隔热性能。例如.粉煤灰漂珠就属于后一种轻质材料。据气相色谱分析证实，漂珠壳内封闭气体的主要成分是CO2和N2。